In assenza di forze esterne, un corpo tende a muoversi di moto rettilineo uniforme: se un pianeta ruota intorno al Sole, deve esistere una forza di attrazione che lo costringe a deviare dal moto rettilineo.
Isaac Newton, scienziato cui si devono le tre leggi della dinamica, enunciò la forza di gravità nella sua opera Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), in termini coerenti con le osservazioni disponibili a quei tempi, e in accordo con i prinicipi della dinamica da lui stesso enunciati: quest’enunciato è sufficiente a spiegare gran parte dei fenomeni che ci circondano ancora oggi.
La legge formulata da Newton afferma quanto segue:
due corpi dotati di massa si attraggono con una forza che è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa.
La direzione della forza risulta quindi essere la retta che
congiunge i due punti materiali; il verso quello che da un corpo punta
verso l’altro; il modulo è definito da
in cui compaiono due masse e , la distanza tra i due punti materiali , e la costante di proporzionalità .
Questa costante è estremamente importante ed è nota come costante di gravitazione universale. Nel Sistema Internazionale, il suo valore è pari a circa
;
questo valore fu ricavato dallo scozzese Henry Cavendish (per questo
motivo è anche conosciuta come costante di Cavendish). Si chiama
“universale” in quanto il suo valore non cambia al cambiare
dell’osservatore e del sistema di riferimento, e sembra essere una delle
costanti che definisce intrinsecamente il nostro universo.
Per sua stessa definizione, la forza di gravità sussiste come interazione tra due corpi: in base al principio di azione-reazione, il modulo della forza esercitata da un corpo sull’altro deve essere uguale.
